基于μＣ／ＯＳⅡ的嵌入式以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2012年03月16日17:16:33 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

彭　輝，蔣　武
中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙

摘　　　要：近年來(lái)，以太網(wǎng)技術(shù)與嵌入式技術(shù)的融合，使以太網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)控制。本文為設(shè)計(jì)一個(gè)滿足工業(yè)控制對(duì)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性要求的以太網(wǎng)控制系統(tǒng)提供了一套性價(jià)比高、通用性強(qiáng)的解決方案。先介紹了ＡＲＭ內(nèi)核的微控制器ＬＰＣ２３６８的以太網(wǎng)接口的硬件設(shè)計(jì)原理，并闡述了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μＣ／ＯＳⅡ移植的過(guò)程。接著簡(jiǎn)要的分析了μＣ／ＴＣＰＩＰ協(xié)議棧的架構(gòu)以及各層次之間的依賴關(guān)系，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了ＮＩＣ驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)方法和程序流程。較后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，并應(yīng)用于遠(yuǎn)程直流電機(jī)調(diào)速。結(jié)果表明，本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、響應(yīng)時(shí)間短、比傳統(tǒng)的串口通信具有更高的帶寬和傳輸距離，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制層與企業(yè)信息管理層的無(wú)縫連接。

關(guān)　鍵　詞：以太網(wǎng)；μＣ／ＯＳⅡ；μＣ／ＴＣＰＩＰ；ＮＩＣ

１　引　言
以太網(wǎng)及ＴＣＰ／ＩＰ通信技術(shù)在全球獲得了巨大成功，深刻的影響了人們的生活方式。近年來(lái)，以太網(wǎng)技術(shù)與嵌入式技術(shù)的融合，使以太網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)。本文的以太網(wǎng)控制系統(tǒng)基于飛利浦公司的ＡＲＭ７微控制器ＬＰＣ２３６８，在軟件設(shè)計(jì)上采用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μＣ／ＯＳⅡ［１］，并引入了針對(duì)嵌入式應(yīng)用的μＣ／ＴＣＰＩＰ協(xié)議棧，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了ＮＩＣ驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。較后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，并將其應(yīng)用于遠(yuǎn)程直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)相比［３］，本文在器件選型、電路設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)選取和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)上充分考慮了工業(yè)控制對(duì)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性的要求，克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)難以滿足控制系統(tǒng)要求準(zhǔn)確定時(shí)通信要求的缺點(diǎn)。

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